二十一章总结
一.网络程序设计基础
1.局域网与互联网
import java.net.*; //导入java.net包
public class Address { //创建类
public static void main(String[] args) {
InetAddress ip; //创建InetAddress对象
try { //使用try语句块捕捉可能出现的异常
ip = InetAddress.getLocalHost(); //实例化对象
String localname = ip.getHostName(); //获取本机名
String localip = ip.getHostAddress(); //获取本机IP地址
System.out.println("本机名：" + localname); //将本机名输出
System.out.println("本机IP地址：" + localip); //将本机IP地址输出
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace(); //输出异常信息
}
}
}
2.网络协议
1.IP协议
2.TCP与UDP协议
TCP协议是一种以固接连线为基础的协议，它提供两台计算机间可靠的数据传送。TCP可以保证数据从一端送至连接的另一端时，能够确实送达，而且抵达的数据的排列顺序和送出时的顺序相同。
UDP是无连接通信协议，不保证数据的数据的可靠传递，但能够向若干个目标发送数据，或接收来自若干个源的数据。UDP以独立发送数据包的方式进行。
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.*;
import java.net.Socket;
import javax.swing.*;
public class MyClient extends JFrame {
private PrintWriter writer;// 根据套接字字节流创建的字符输出流
Socket socket; // 客户端套接字
private JTextArea area = new JTextArea();// 展示信息的文本域
private JTextField text = new JTextField(); // 发送信息的文本框
public MyClient() {
setTitle("向服务器送数据");
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
Container c = getContentPane(); // 主容器
JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(area);// 滚动面板
getContentPane().add(scrollPane, BorderLayout.CENTER);
c.add(text, "South"); // 将文本框放在窗体的下部
text.addActionListener(new ActionListener() {// 文本框触发回车事件
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
writer.println(text.getText().trim()); // 将文本框中的信息写入流
area.append(text.getText() + '\n'); // 将文本框中的信息显示在文本域中
text.setText(""); // 将文本框清空
}
});
}
import java.io.*;
import java.net.*;
public class MyServer {
private ServerSocket server; // 服务器套接字
private Socket socket; // 客户端套接字
void start() {// 启动服务器
try {
server = new ServerSocket(8998); // 服务器启用8998端口
System.out.println("服务器套接字已经创建成功");
while (true) {
System.out.println("等待客户端的连接");
socket = server.accept(); // 服务器监听客户端连接
// 根据套接字字节流创建字符输入流
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
while (true) {// 循环接受信息
String message = reader.readLine();// 读取一行文本
if ("exit".equals(message)) {// 如果客户端发来的内容为“exit”
System.out.println("客户端退出");
break;// 停止接受信息
}
System.out.println("客户端:" + message);
}
reader.close(); // 关闭流
socket.close(); // 关闭套接字
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
MyServer tcp = new MyServer();
tcp.start(); // 启动服务器
}
}
3.端口与套接字
通常，0~1023的端口数用于一些知名的网络服务和应用，用户的普通网络应用程序应该使用1024以上的端口数，以避免端口号与另一个应用或系统服务所用端口冲突。
网络程序中的套接字(Socket)用于将应用程序与端口连接起来。套接字是一个假想的连接装置，就像插座一样可连接电器与电线。
二.TCP程序
1.InetAddress类
java.net包中的InetAddress类是与IP地址相关的类，利用该类可以获取IP地址、主机地址等信息。
vimport java.io.IOException;
import java.net.*;
public class Notification extends Thread {
String weather = "节目预报：八点有大型晚会，请收听";// 发送的消息
int port = 9898; // 端口
InetAddress iaddress = null;
MulticastSocket socket = null; // 多点广播套接字
Notification() {
try {
iaddress = InetAddress.getByName("224.255.10.0"); // 实例化InetAddress，指定地址
socket = new MulticastSocket(port); // 实例化多点广播套接字
socket.setTimeToLive(1); // 指定发送范围是本地网络
socket.joinGroup(iaddress); // 加入广播组
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace(); // 输出异常信息
}
}
public void run() {
while (true) {
DatagramPacket packet = null; // 数据包
byte data[] = weather.getBytes(); // 字符串消息的字节数组
packet = new DatagramPacket(data, data.length, iaddress, port); // 将数据打包
System.out.println(weather); // 控制台打印消息
try {
socket.send(packet); // 发送数据
sleep(3000); // 线程休眠
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Notification w = new Notification();
w.start(); // 启动线程
}
} 2.ServerSocket类
java.net 包中的 ServerSocket 类用于表示服务器套接字，其主要功能是等待来自网络上的“请求”它可通过指定的端口来等待连接的套接字。服务器套接字一次可以与一个套接字连接。如果多台客户机同时提出连接请求，服务器套接字会将请求连接的客户机存入列队中，然后从中取出一个套接字，与服务器新建的套接字连接起来。若请求连接数大于最大容纳数，则多出的连接请求被拒绝。队列的默认大小是 50。
import java.io.IOException;
import java.net.*;
public class Notification extends Thread {
String weather = "节目预报：八点有大型晚会，请收听";// 发送的消息
int port = 9898; // 端口
InetAddress iaddress = null;
MulticastSocket socket = null; // 多点广播套接字
Notification() {
try {
iaddress = InetAddress.getByName("224.255.10.0"); // 实例化InetAddress，指定地址
socket = new MulticastSocket(port); // 实例化多点广播套接字
socket.setTimeToLive(1); // 指定发送范围是本地网络
socket.joinGroup(iaddress); // 加入广播组
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace(); // 输出异常信息
}
}
public void run() {
while (true) {
DatagramPacket packet = null; // 数据包
byte data[] = weather.getBytes(); // 字符串消息的字节数组
packet = new DatagramPacket(data, data.length, iaddress, port); // 将数据打包
System.out.println(weather); // 控制台打印消息
try {
socket.send(packet); // 发送数据
sleep(3000); // 线程休眠
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Notification w = new Notification();
w.start(); // 启动线程
}
}
3.TCP网络程序设计
在网络编程中，如果只要求客户机向服务器发送消息，不要求服务器向客户机发送消息，称为单向通信。客户机套接字和服务器套接字接成功后，客户机通过输出流发送数据，服务器则通过输入流接收数据。
三.UDP程序
用户数据报协议(UDP) 是网络信息传输的另一种形式。基于 UDP 的通信和基于 TCP 的通信不同，基于 UDP的信息传递更快，但不提供可靠性保证。使用 UDP 传递数据时，用户无法知道数据能否正确地到达主机，也不能确定到达目的地的顺序是否和发送的顺序相同。虽然 UDP 是一种不可靠的协议，但如果需要较快地传输信息，并能容忍小的错误，可以考虑使用 UDP。
1.DatagramPacket类
java.net包的DatagramPacket类用来展示数据包。构造方法如下：
DatagramPacket(byte[] buf,int length)
DatagramPacket(byte[] buf,int length,InetAddress address,int port)
2.DatagramSocket类
java.net包中的DatagramSocket类用于表示发送和接收数据包的套接字。构造方法如下：
DatagramSocket()
DatagramSocket(int port)
DatagramSocket(int port,InetAddress addr)
3.UDP网络程序设计
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JTextField;
public class DIYNotification extends JFrame implements Runnable {
InetAddress iaddress = null;
MulticastSocket socket = null; // 多点广播套接字
int port = 9898;
JLabel label, mesLabel;
JTextField text;
JButton btn;
public DIYNotification() {
try {
iaddress = InetAddress.getByName("224.255.10.0"); // 实例化InetAddress，指定地址
socket = new MulticastSocket(port); // 实例化多点广播套接字
socket.setTimeToLive(1); // 指定发送范围是本地网络
socket.joinGroup(iaddress); // 加入广播组
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace(); // 输出异常信息
}
label = new JLabel("发送内容为：");
mesLabel = new JLabel("测试信号");
text = new JTextField(15);
btn = new JButton("修改");
btn.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
String message = text.getText().trim();
mesLabel.setText(message);
text.setText("");
}
});
JPanel panel=new JPanel();
panel.add(label);
panel.add(mesLabel);
panel.add(text);
panel.add(btn);
setTitle("自定义广播");
add(panel);
setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
setBounds(200, 200, 300, 150);
}
public void run() {
while (true) {
DatagramPacket packet = null; // 数据包
String message = mesLabel.getText().trim();
byte data[] = message.getBytes(); // 字符串消息的字节数组
packet = new DatagramPacket(data, data.length, iaddress, port); // 将数据打包
try {
socket.send(packet); // 发送数据
Thread.sleep(1000); // 线程休眠
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
DIYNotification w = new DIYNotification();
w.setVisible(true);
Thread t = new Thread(w);
t.start(); // 启动线程
}
}import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.IOException;
import java.net.*;
import javax.swing.*;
public class Receive extends JFrame implements Runnable, ActionListener {
int port; // 端口
InetAddress group = null; // 广播组地址
MulticastSocket socket = null; // 多点广播套接字对象
JButton inceBtn = new JButton("开始接收");
JButton stopBtn = new JButton("停止接收");
JTextArea inceAr = new JTextArea(10, 10); // 显示接收广播的文本域
JTextArea inced = new JTextArea(10, 10);
Thread thread;
boolean stop = false; // 停止接受信息状态
public Receive() {
setTitle("广播数据报");
setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
thread = new Thread(this);
inceBtn.addActionListener(this); // 绑定按钮ince的单击事件
stopBtn.addActionListener(this); // 绑定按钮stop的单击事件
inceAr.setForeground(Color.blue); // 指定文本域中文字的颜色
JPanel north = new JPanel(); // 创建Jpanel对象
north.add(inceBtn); // 将按钮添加到面板north上
north.add(stopBtn);
add(north, BorderLayout.NORTH); // 将north放置在窗体的上部
JPanel center = new JPanel(); // 创建面板对象center
center.setLayout(new GridLayout(1, 2)); // 设置面板布局
center.add(inceAr); // 将文本域添加到面板上
center.add(inced);
add(center, BorderLayout.CENTER); // 设置面板布局
validate(); // 刷新
port = 9898; // 设置端口号
try {
group = InetAddress.getByName("224.255.10.0"); // 指定接收地址
socket = new MulticastSocket(port); // 绑定多点广播套接字
socket.joinGroup(group); // 加入广播组
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace(); // 输出异常信息
}
setBounds(100, 50, 360, 380); // 设置布局
setVisible(true); // 将窗体设置为显示状态
}
public void run() { // run()方法
while (!stop) {
byte data[] = new byte[1024]; // 创建缓存字节数组
DatagramPacket packet = null;
packet = new DatagramPacket(data, data.length, group, port); // 待接收的数据包
try {
socket.receive(packet); // 接收数据包
String message = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength()); // 获取数据包中的内容
inceAr.setText("正在接收的内容：\n" + message); // 将接收内容显示在文本域中
inced.append(message + "\n"); // 每条信息为一行
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace(); // 输出异常信息
}
}
}
public void actionPerformed(ActionEvent e) { // 单击事件
if (e.getSource() == inceBtn) { // 单击按钮ince触发的事件
inceBtn.setBackground(Color.red); // 设置按钮颜色
stopBtn.setBackground(Color.yellow);
if (!(thread.isAlive())) { // 如线程不处于“新建状态”
thread = new Thread(this); // 实例化Thread对象
}
thread.start(); // 启动线程
stop = false; // 开始接受信息
}
if (e.getSource() == stopBtn) { // 单击按钮stop触发的事件
inceBtn.setBackground(Color.yellow); // 设置按钮颜色
stopBtn.setBackground(Color.red);
stop = true; // 停止接受信息
}
}
public static void main(String[] args) {
Receive rec = new Receive();
rec.setSize(460, 200);
}
}